henanyanling的博客
    本人的各种文章汇集于此
最新公告
欢迎大家来这里讨论学习

频道栏目

查询

标题 作者


最新图库

博客统计
  • 今日数:0
  • 文章数:616
  • 收藏数:0
  • 图片数:0
  • 评论数:95
  • 浏览数:429039
  • 开设时间:2006/10/27
  • 更新时间:2018/2/8



  • 订阅本站的 RSS 2.0 新闻组
    henanyanling主页 >> 文章 >> 学术小论文 >> 浏览信息《通过地球的引力势能感受地球刚形成时的温度情况》

    学术小论文 | 评论(0) | 阅读(930)
    查看详细访友列表 访友脚印

    星期一   晴天 
    主题 通过地球的引力势能感受地球刚形成时的温度情况

    根据引力势能公式Ep=-GMm/r,G等于6.67*10负11方,地球质量为5.965×10^24千克。由于R取无限远,其作分母,意味着Ep=GMm/R这个值很小,可以忽略。只考虑Ep=-GMm/r这个值就可以了。
    地球内部物质的全部引力势能相当于两个地球质量的物质从无限远移动到接触挤压到一起,引力所做的功。两个地球质量的物质挤压到一起,也并不是无限接近,如果算是地球半径的距离,会比较接近实际情况。因此,r取地球半径,约6376千米。地球所有物质的引力势能Ep=-GMm/r等于3.7×10^32焦耳。这些能量是多大呢?相当于可以把地球所有物质的运动速度从零加速到11100米每秒。这样的能量可以把地球物质从绝对零度加热到摄氏万度附近。
    这意味着地球刚刚形成时,物质逐渐集中到一起的时候,相互吸引靠近释放的引力势能是巨大的,可以促使地球物质加热到很高温度,比如几千摄氏度,甚至上万摄氏度。当然,地球物质不是一下子汇集到一起的,也许需要较长时间,这意味着其引力势能的释放是慢慢的,在地球物质引力势能的释放过程中,地球高温物质通过热辐射会损失一部分能量。也许最终地球物质的温度并没有被加热到上万摄氏度,但加热到几千摄氏度,还是很有可能的。因此,地球刚刚形成的时候,是一个炙热的星球,以气态物质为主。或者说,地球的形成速度比我们感觉的慢,物质并没有炙热到以气态为主。毫无疑问,前期的地球,温度是较高的。仅仅引力势能释放的能量就能让地球保持较高温度。
    火星质量只是地球的9%,其物质吸引靠近释放的引力势能就是小得多了。虽然引力势能公式Ep=-GMm/r中的r的取值可以是地球取值的一半,但全部火星物质吸引靠近释放的引力势能也只是地球全部物质释放的引力势能的六十分之一。由于火星物质只是地球的9%,单位质量的火星得到的能量可以是地球同质量物质得到的能量的18%。如果地球物质在地球形成时可以被加热到上万摄氏度,那么火星物质在火星刚形成的时候只能被加热到不足两千摄氏度。考虑到热辐射损耗一部分,因此,火星刚形成时,内部物质的温度会明显低于地球内部物质的温度,其与地球内部物质的温度悬殊程度会与现在火星内部物质的温度与现在地球内部物质的温度悬殊程度类似。如果地球在刚开始形成时,以固态物质为主,那么火星刚开始形成时候更是以固态物质为主。
    henanyanling 发表于:2018/1/8 23:30:00